HFFS-Horizontale Form-Füll-Verschließ-Maschinen / Flowpacker (Abfüllsysteme)

1. Einführung

Horizontale Form-Füll-Verschließ-Maschinen (HFFS) bilden die zweite große Familie von Abfüllmaschinen neben den vertikalen Abfüllmaschinen. Diese Maschinen werden zum Verpacken großer Stücke in Folien verwendet (daher werden sie manchmal als Flowpacker bezeichnet), wie z. B. Pizza, Früchte, Kekse, können aber auch für Pulver oder Chemikalien wie Waschmittel verwendet werden, wenn ein Standbeutel erforderlich ist.

HFFS-Maschinen sind automatisiert, um für die Industrie relevante Abfüllkapazitäten zu erreichen, und daher mit mehreren Komponenten ausgestattet, die koordiniert aktiviert werden müssen, um eine ordnungsgemäße Befüllung zu gewährleisten. Diese Komponenten sind funktional ähnlich denen in VFFS-Maschinen aber in einer anderen Anordnung. Da dieser Maschinentyp in der Industrie weit verbreitet ist, finden Ingenieure, die mehr über HFFS-Maschinen erfahren möchten, auf dieser Seite Informationen über die Befüllungssequenz und die verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Füllsysteme.

2. Befüllungssequenz

Wie funktionieren horizontale Form-Füll-Verschließ-Verpackungsmaschinen (HFFS)?

2.1 HFFS-Komponenten

Eine horizontale Abfüllmaschine besteht aus folgenden Abschnitten:

• Zuführförderer
• Formbereich
• Folienzufuhr und -ausrichtung
• Versiegelung und Schneiden

Abbildung 1: Befüllungsschritte und Komponenten einer typischen VFFS-Maschine

2.2 Befüllungssequenz

SCHRITT 1: Die zu verpackenden Produkte werden über einen Zuführförderer in den Befüllungsbereich transportiert. Die Aufgabe des Förderers besteht darin, die Materialien sequenziell in den Formbereich zu bewegen und sicherzustellen, dass der Abstand zwischen den Produkten konstant bleibt und mit dem Versiegelungs- und Schneidevorgang übereinstimmt, nachdem das Material in die Verpackung eingeführt wurde.

SCHRITT 1: Abwickeln des Verpackungsmaterials

Das Verpackungsmaterial, z. B. Aluminiumfolie, Kunststofflaminat oder sogar Papier, wird in Rollen geliefert. Das Material muss daher abgerollt oder "abgewickelt" werden, um verwendet zu werden. Die Folie wird durch mehrere Rollen und einen gewichteten Schwenkarm gezogen und gespannt, um für eine optimale Formgebung bereit zu sein. Der Abwickler befindet sich am hinteren Teil der Maschine.

SCHRITT 2: Formgebung des Beutels

Das Material wird flach und gespannt zum Füllrohr geführt. Die Form des Beutels muss jedoch dem Verpackungsmaterial gegeben werden, um die Befüllung durchführen zu können. Dies erfolgt durch einen speziellen Teil des Formrohrs, der als Formschulter oder Formkragen bezeichnet wird. Das Verpackungsmaterial wird dann um das Formrohr gewickelt und entlang des Rohrs gezogen, was die nächsten Stufen des Befüllungsprozesses ermöglicht.

Unmittelbar nach der Formgebung sind Abzugsbänder installiert, um die Folie zu bewegen (in einigen Konstruktionen werden die Versiegelungsbacken zum Ziehen der Folie verwendet).

Abhängig davon, was abgefüllt wird: große Feststoffe oder Pulver

Fokus auf Pulver

Dann wird eine Öffnung für andere Materialarten erstellt

https://www.slideshare.net/peakequipment/bosch-guide-to-flow-wrapping

https://blog.syntegon.com/blog/2014/04/17/principle-of-operation-of-a-horizontal-flow-wrapper/

SCHRITT 3: Vertikale Versiegelung

Sobald das Verpackungsmaterial gut um das Formrohr gewickelt ist, kann eine erste seitliche Versiegelung durchgeführt werden. Der Formkragen und die Breite der Verpackungsrolle müssen so dimensioniert sein, dass sich das Material beim Umwickeln des Rohrs überlappt. Ein Paar Versiegelungsbacken oder -leisten wird dann verwendet, um die beiden überlappenden Materialteile gegeneinander zu pressen und sie, oft durch Erwärmung, zu verschweißen, um eine Seitennaht zu erzeugen. Zu beachten ist, dass es verschiedene Arten (Formen) von Siegelnähten gibt.

SCHRITT 4: Bodenversiegelung

Das Produkt kann noch nicht in das Füllrohr eingeführt werden, da der Beutel noch keine Bodenversiegelung aufweist. Dies wird durch ein weiteres Paar Versiegelungsbacken erledigt, die das Material ebenfalls durch Druck und Wärme verschweißen.

Das Material wird dann um eine Länge abgezogen, die der gewünschten Beutellänge entspricht.

SCHRITT 5: Produktbefüllung

Das Dosiersystem das über dem Formrohr positioniert ist, kann schließlich betrieben werden, um die abzumessende Produktmenge zu dosieren. Das Material fällt durch das Formrohr in den hergestellten, offenen Beutel.

SCHRITT 6: Oberseitenversiegelung

Nach dem Dosieren des Produkts werden dieselben Versiegelungsbacken, die die Bodenversiegelung durchgeführt haben, erneut aktiviert, um diesmal die Oberseitenversiegelung zu erstellen und den Beutel zu verschließen.

Zu beachten ist, dass bei einigen Konstruktionen die Versiegelungsbacken auch eine vertikale Auf- und Abwärtsbewegung ausführen können, die es ermöglicht, die Folie entlang der Maschine zu ziehen und von der Rolle abzuwickeln, die auf dem Abwickler positioniert ist.

SCHRITT 7: Schneiden und Austrag

Nach dem Verschließen des Beutels wird dieser abgeschnitten und fällt auf ein Sammelsystem, in der Regel ein Bandförderer, der den Beutel zum nächsten Verpackungsschritt (z. B. Verpacken in eine Box) transportiert.

2.3 Diskontinuierliche oder kontinuierliche Befüllung

Bei einfacheren Maschinen werden die oben genannten Schritte sequenziell durchgeführt. Es sind jedoch auch schnellere Konstruktionen für einen kontinuierlichen Prozess bei einigen Herstellern erhältlich.

Je nach Technologie geben Hersteller Befüllgeschwindigkeiten von 30 bis 80 Beuteln pro Minute für diskontinuierliche Maschinen und 100 bis 200 oder sogar bis zu 300 Beuteln pro Minute für kontinuierliche Maschinen an.